1 . 请阅读下面的文字材料，完成下面小题。
粒子加速器是利用电场来推动带电粒子使之获得高能量的装置，粒子加速器有两种基本形式：环形加速器和直线加速器。最早的环形加速器是由欧内斯特·劳伦斯于1932年发明。由于相对论效应所引起的矛盾和限制。传统的回旋加速器最多可以使质子被加速到20多兆电子伏特（）。某回旋加速器工作原理示意图如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小。带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交变电场频率为，A处粒子源产生的质子在加速器中被加速。

如果要使粒子达到更高的能量，例如十亿电子伏特。则要使用同步加速器。位于东莞的中国散裂中子源的装置包括直线加速器、快循环同步加速器、靶站以及中子散射谱仪等。其中直线加速器隧道长240米，快循环同步加速器周长228米，相当于半个足球场大小。质子束被加速至16亿电子伏特的能量后引出，撞击钨靶产生中子。从而进行科学研究。
1．下列核反应中，产生的粒子是中子的是（　　）

A．俘获一个粒子，产生并放出一个粒子

B．俘获一个粒子，产生并放出一个粒子

C．俘获一个粒子，产生并放出一个粒子

D．俘获一个质子，产生并放出一个粒子

2．下列说法中正确的是（　　）

A．原子核中包含质子、中子和电子

B．原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒

C．在核反应堆中，石墨、重水和普通水可以使快中子变成慢中子，被称为“慢化剂”

D．直线加速器可以通过电场给中子施加电场力，从而使中子被加速

3．结合文字材料中回旋加速器的相关信息，且已知质子质量为，元电荷，磁感应强度，不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（　　）

A．质子被加速后的最大速度不可能超过

B．不改变磁感应强度和交变电场频率，该回旋加速器也能加速粒子

C．质子在磁场中做圆周运动的周期保持不变

D．若质子离开回旋加速器时的最大动能为17.2MeV，则D形盒半径至少约为0.6m

2 . 长为5m的警车在公路上以36km/h匀速行驶进行巡视，某时刻，一辆长20m的大货车以72km/h的速度从警车旁边匀速驶过，在货车车尾距警车车头25m时，警员发现货车有违章行为，于是立刻踩动油门进行追赶. 为了安全警车需行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处，和货车同速行驶进行示意停车。 已知警车加速、减速时的最大加速度大小均为2m/s²，整个过程货车一直匀速行驶。求：
（1）当警车以最大加速度行驶，在超过货车之前，车头距货车车尾最远距离；
（2）警车至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶；期间达到的最大速度；
（3）若警车的最大速度不能超过30m/s，至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶。

3 . 如图所示，某超市自动扶梯的倾角为，以的速度匀速向上运送顾客。已知扶梯的驱动电动机电压为，最大输出功率为，不载人时电动机电流为。忽略电动机内阻，设顾客的质量均为，重力加速度。则（　　）

   

A．输送一位顾客时，电动机消耗的功率为

B．每增加一位顾客，电动机的电流约增加

C．自动扶梯同时乘载的顾客人数最多不能超过33人

D．顾客随扶梯匀速上升过程中，支持力对顾客不做功

4 . 道路的设计要兼顾安全性与舒适性。如图为高速公路某出口示意图，AB为下坡直线段，BC为水平圆弧段。已知人体在刹车加速度不超过1m/s²时的驾乘舒适感较佳，汽车轮胎与路面的动摩擦因数约为μ=0.4.设计要求汽车在进入匝道前的A点时速度不能超过v₀=72km/h，弯道BC段限速v=36km/h。最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s^2.要使汽车在AB路段能舒适减速、BC段能安全（不侧滑）通过，设计时，AB段的长度L以及弯道BC的半径R的值分别至少要满足什么要求？

5 . 如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为、体积为的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的客舍，壶内空气压强不能超过；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为，当壶内空气压强降至时便不能向外喷水。现装入的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（　　）

A．为了保证喷水效果，打气筒最少打气20次

B．为了保证喷壶安全，打气筒最多打气50次

C．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L

D．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L

6 . 如图所示，“奋进号”潮流能发电机组核心部件是“水下大风车”，一台潮流能发电机的叶片转动时可形成半径为10m的圆面，某次涨潮期间，该区域海水的潮流速度是3m/s，流向恰好与叶片转动的圆面垂直，并将40%的潮流能转化为电能。随后通过海上升压变压器将发电机组690V电压升为10kV电压后向远处传输，不考虑升压过程中的能量损耗。已知海水密度约为，则（　　）

   

A．涨潮期间该发电机的功率约为4×106W

B．若每天至少有2h潮流速度高于3m/s，则该台发电机日发电量至少为320kW·h

C．升压变压器原、副线圈匝数之比约为1∶69

D．若允许输送过程中损失的功率控制在4%以内，则输电线电阻不能超过2.5Ω

7 . 物体A（质量为m_A，碰前速度为v₀）与静止的物体B（质量为m_B）发生碰撞，当发生完全非弹性碰撞时损失的机械能最多，物体B的速度最小，v_B=_________，当发生弹性碰撞时，物体B速度最大，v_B=_____，则碰后物体B的速度范围为________。

8 . 2023年7月19日，由中国科学院空间应用工程与技术中心研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，装置就像一个大电梯、原理是通过电磁弹射系统将实验舱从静止开始向上视为做匀加速运动，达到最大速度后实验舱在竖直轨道上经历上升和下落的“微重力”过程。据报道该装置目前达到了4秒的微重力时间、10μg微重力水平、加速过程的加速度不超过5g，实验舱的质量500kg，重力加速度g取10m/s²，根据以上信息，求：
（1）弹射达到的最大速度；
（2）装置至少有多高；
（3）每次弹射最多需要消耗多少电能；
（4）每次弹射系统对实验舱的最大冲量大小。

9 . 一个小朋友在横放在水平面的圆柱筒里踢足球，如图所示，是最低点和最高点，小朋友站在A点踢足球，足球可看作质点，认为圆柱内壁光滑，圆筒内半径为。假设足球在同一竖直平面内，沿圆筒内壁运动。则（       ）

A．要完成完整的圆周运动，足球在点的最小速度是0

B．要完成完整的圆周运动，小朋友在A点至少对足球做功

C．要使足球不脱离圆柱内壁，足球在A点的初速度范围可能是

D．若足球在圆筒内做完整的圆周运动，则足球在最高点和最低点受到的弹力的差值是个定值

10 . 为了能在紧急情况下从内部观察外面的目标，某地下室墙壁上开有一长方形对外观察孔，设墙壁厚度为，孔的宽度d，孔内嵌入某种型号的玻璃砖，俯视图如图甲所示。（已知），试问：
（1）若地下室的人通过移动位置刚好要能观察到外界范围内的景物，则嵌入的玻璃砖折射率最小为多大？
（2）现保持墙壁厚度不变，且用与第（1）问中相同折射率的玻璃材料，设计嵌入玻璃的俯视图如图乙所示，玻璃平面部分MN正好和墙壁内表面平齐，球冠的边缘恰好和墙壁外表面平齐，EF是半径为R的一段圆弧，圆弧的圆心为O，，如果通过改变墙壁观察孔的左右宽度，使地下室的人通过移动位置刚好也能观察到外界范围内的景物，则此时墙壁观察孔左右宽度至少应该为多大？